常見的溶氧儀多采用隔膜電極作換能器,將溶氧濃度(實際上是氧分壓)轉(zhuǎn)換成電信號,,再經(jīng)放大,、調(diào)整(包括鹽度、溫度補償),,由模數(shù)轉(zhuǎn)換顯示,。
溶氧儀實用的膜電極有兩種類型:極譜型(Polarography)和原電池型(Galvanic Cell)。極譜型(Polarography):電極中,,由 (Au)環(huán)或鉑(Pt)金環(huán)作陰極;銀-氯化銀(或汞-氯化亞汞)作陽極,。電解液為溶液。陰極外表面覆蓋一層透氧薄膜,。薄膜可采用聚四氟乙烯,、聚氯乙烯,、聚乙烯、硅橡膠等透氣材料,。陰陽兩電極之間外加0.5~1.5伏的
極化電壓,。有的極化電壓為0.7伏。當溶解氧透過薄膜到達 陰極表面,,在電極上發(fā)生如下反應(yīng),。
陰極被還原:O2+2H2O+4e→4OHˉ
同時,陽極被氧化:4Clˉ+4Ag-4e→4AgCl
在正常情況下,,上述還原-氧化反應(yīng)產(chǎn)生的擴散電流i∞之值與溶氧濃度成正比,。可用下式表示:
i∞=nFA(Pm/L)Cs
式中:i∞-穩(wěn)定狀態(tài)的擴散電流
n-得失電子數(shù)
F-法拉第常數(shù)(96500 庫侖)
A-陰極表面積(平方厘米)
Pm-薄膜的滲透系數(shù)(厘米2/秒)
L-薄膜的厚度(厘米)
Cs-溶解氧濃度(ppm)
當電極結(jié)構(gòu)和薄膜確定之后,,式中A,、Pm、L,、n等均為常數(shù),。令K= nFA(Pm/L),則上
式中:i∞=KCs,。
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